JP3847010B2 - 給湯装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、通流する湯水を加熱する熱交換器を備えた湯水通流路と、通流する湯水よりも高い圧力の加熱用流体を前記熱交換器に供給する熱源供給手段とが設けられている給湯装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
上記のような給湯装置において、例えば、空調用ヒートポンプの排熱などを利用するために、空調用ヒートポンプに用いられる冷媒を加熱用流体として熱交換器に供給し、その冷媒と通流する湯水との熱交換により通流する湯水を加熱するものが知られている。
また、このような給湯装置では、冷媒などの加熱用流体が通流する湯水よりも圧力が高いために、熱交換器の配管などに穴が開いたりすると、冷媒が湯水を通流する配管側に流出し、通流する湯水の圧力が高くなる。そのために、湯水が通流する配管などが、その高くなった圧力に耐えられずに破損するという虞があった。
【０００３】
そして、従来、上述の不利を解消するために、図６に示すように、熱交換器の配管を、管内半径の小さいものから順に、第１管１９、第２管２０、第３管２１の三重管で構成し、冷媒を第１管１９内を通流させ、湯水を第２管２０と第３管２１との間の空間を通流させるようにし、第１管１９と第２管２０との間の空間の圧力を低くして充填材２２などを詰め込み、第１管１９または第２管２０に穴が開くと、冷媒または湯水が充填材２２を詰め込んだ部分に流出して、その充填材２２を圧縮するので、この充填材２２の圧縮を検出することにより、熱交換器の配管に穴が開いている異常状態を判別するものが知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のものでは、熱交換器の配管に穴が開いている異常状態を検出するためには、熱交換器の配管を三重管という特別な構成が必要となり、その分だけ構成が複雑化し、コストアップを招くという不都合があった。
【０００５】
本発明は、かかる点に着目してなされたものであり、その目的は、構成を複雑化することなく、熱交換器内の異常状態を判別することが可能となる給湯装置を提供する点にある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するために、請求項１に記載の発明によれば、湯水通流路における熱交換器よりも下流側および上流側のそれぞれに湯水の通流を停止する一対の通流停止手段が設けられ、湯水通流路における一対の通流停止手段の間に位置する湯水通流路内の圧力を検出する圧力検出手段が設けられ、一対の通流停止手段により湯水の通流を停止した通流停止状態における圧力検出手段の検出情報に基づいて、その検出圧力が設定圧力以上の異常状態であるか否かを判別する異常状態判別手段が設けられている。
つまり、熱交換器の配管などに穴が開いていると、加熱用流体が湯水通流路側に流出し、湯水通流路内の圧力が上昇するので、その圧力上昇を通流停止状態における圧力検出手段の検出情報により判別することができ、熱交換器内の異常状態を判別することが可能となる。
したがって、熱交換器の配管を三重管などの特別な構成にすることなく、熱交換器の配管などに穴が開いていることを判別できるので、構成を複雑化することなく、熱交換器の配管などに穴が開いている異常状態を判別することが可能となる。
【０００７】
請求項２に記載の発明によれば、異常状態判別手段が、設定時間経過するごとに、一対の通流停止手段を通流停止状態に切換えて、圧力検出手段の検出情報に基づいて、異常状態であるか否かを判別するように構成されている。
つまり、設定時間経過するごとに、熱交換器の配管などに穴が開いている異常状態であるか否かを自動的に判別することができるので、熱交換器の異常状態をいち早く判別することができ、その異常状態に対する回復処置を早い段階で行うことが可能となる。
【０００８】
請求項３に記載の発明によれば、給湯運転を管理する制御手段が、異常状態判別手段が異常状態を判別するに伴って、給湯運転作動を停止させるように構成されている。
つまり、熱交換器の配管などに穴があいている異常状態を判別してから、すぐに、自動的に給湯運転作動が停止されるので、熱交換器内の異常状態を発生したまま使用されることを回避して、その異常状態に伴う異常の発生を防止することができる。
【０００９】
請求項４に記載の発明によれば、湯水通流路が、給湯路が上部に接続された貯湯タンク内に湯水を温度成層を形成して貯湯すべく、貯湯タンクの底部から湯水を取り出して貯湯タンクの上部に湯水を供給するように貯湯タンクに接続され、熱源供給手段が、加熱流体としての冷媒を凝縮器として機能する熱交換器に供給するヒートポンプ装置である。
つまり、ヒートポンプ装置に用いられる冷媒を熱交換器に供給することにより、ヒートポンプ装置における排熱を利用することができ、しかも、予めヒートポンプ装置における排熱を利用して、給湯に必要な量だけ貯湯タンク内に貯湯しておくことができるので、たとえ利用できる排熱量が給湯に要求される熱量よりも不足しているときでも、湯切れを生じることがない。
したがって、ヒートポンプ装置における排熱を有効利用しながら、湯切れを生じることなく、給湯することが可能となる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明にかかる給湯装置をエンジンヒートポンプ式冷暖房給湯システムに適応した例を図面に基づいて説明する。
このエンジンヒートポンプ式冷暖房給湯システムは、図１に示すように、室内の冷暖房をする熱源供給手段としてのエンジンヒートポンプ式冷暖房装置Ｃが設けられ、このエンジンヒートポンプ式冷暖房装置Ｃのエンジン排熱およびヒートポンプ式冷暖房における排熱、ならびに、補助熱源を利用しながら貯湯タンク１内の湯水を加熱する加熱部Ｋ、貯湯タンク１内の湯を利用して放熱する外部放熱部Ｈのそれぞれが貯湯タンク１内の湯水を循環するための循環路２に設けられ、循環ポンプ３を作動させて貯湯タンク１内の湯水を湯水通流路としての循環路２にて循環するようにしている。そして、エンジンヒートポンプ式冷暖房装置Ｃの運転、加熱部Ｋおよび循環ポンプ３などの給湯運転作動を管理する制御手段としての制御装置Ｓが設けられている。
【００１１】
前記貯湯タンク１には、その底部から貯湯タンク１に水道水圧を用いて給水する給水路４が接続され、その上部から風呂場や台所などの給湯栓５に給湯する給湯路６が接続され、給湯栓５で使用された量だけの水を給水路４から貯湯タンク１に給水するようにしている。
また、循環路２を通流する湯水を貯湯タンク１内に戻す、または、貯湯タンク１内の湯水を循環路２に取り出すために、循環路２と貯湯タンク１とが、貯湯タンク１の上部、中間部、底部の３箇所で連通接続されている。
【００１２】
つまり、貯湯タンク１の上部には、循環路２と貯湯タンク１とを接続する上部接続路７ａと、循環路２と上部接続路７ａとの接続箇所に上部用三方弁７ｂとが設けられ、貯湯タンク１の中間部には、循環路２と貯湯タンク１とを接続する中間部接続路８ａと、循環路２と中間部接続路８ａとの接続箇所に中間部用三方弁８ｂとが設けられ、貯湯タンク１の底部には、循環路２と貯湯タンク１とを接続する底部接続路９ａと、循環路２と底部接続路９ａとの接続箇所に底部用三方弁９ｂとが設けられている。
したがって、各三方弁７ｂ，８ｂ，９ｂを切換えることによって、循環路２を通流する湯水を貯湯タンク１に戻したり、または、貯湯タンク１内の湯水を循環路２に取り出すようにし、循環供給手段Ｊが、循環路２、循環ポンプ３、各接続路７ａ，８ａ，９ａ、各三方弁７ｂ，８ｂ，９ｂなどによって構成されている。
【００１３】
また、貯湯タンク１内に加熱された湯を貯湯する際には、底部接続路９ａにより貯湯タンク１の底部の水を循環路２に取り出し、その水を加熱部Ｋで加熱しながら循環路２を循環させて、その加熱された湯を上部接続路７ａにより貯湯タンク１の上部に戻して温度成層を形成して貯湯する。そして、その貯湯量が必要最小貯湯量以上であるかを、その湯温を検出することにより検出する貯湯温サーミスタ１０、必要最小貯湯量よりも設定量だけ多い余剰貯湯量以上であるかを、その湯温を検出することにより検出する余剰貯湯状態検出手段としての余剰湯温サーミスタ１１が設けられている。なお、必要最小貯湯量とは、給湯栓５にて給湯することが予測される範囲の給湯量で行われるときに、湯切れが生じないように予め貯湯しておく貯湯量のことである。
そして、貯湯温サーミスタ１０の設置位置は、貯湯タンク１と中間接続路８ａとの接続箇所よりも上方に位置し、余剰湯温サーミスタ１１の設置位置は、貯湯タンク１と中間部接続路８ａとの接続箇所よりも下方に位置する。
【００１４】
前記加熱部Ｋは、循環路２における湯水の循環方向上手側から下手側に向けて、ヒートポンプ式冷暖房における排熱を利用して加熱する熱交換器としての第１熱交換部１２、エンジン排熱を利用して加熱する第２熱交換部１３、バーナＢを備える燃焼装置Ｎにより加熱する第３熱交換部１４を順に設けて構成され、それぞれの熱交換部１２，１３，１４において循環路２を通流する湯水を熱交換により加熱できるようにしている。
【００１５】
そして、循環路２における第１熱交換部１２よりも下流側および上流側のそれぞれに湯水の通流を停止する一対の通流停止手段としての一対の開閉弁Ｖと、循環路２における一対の開閉弁Ｖの間に位置する循環路２内の圧力を検出する圧力検出手段としての圧力センサＰとが設けられている。
【００１６】
前記外部放熱部Ｈは、本実施形態においては、循環路２における湯水の循環方向上手側から下手側に向けて、風呂追焚き用熱交換部１５、床暖房用熱交換部１６を順に設けて構成されている。つまり、浴槽内の湯水を風呂追焚き用循環ポンプ１５ａの作動により風呂追焚き用循環路１５ｂを介して風呂追焚き用熱交換部１５に供給して熱交換により図外の浴槽の湯水を追焚きをできるようにしている。また、床暖房用循環ポンプ１６ａの作動により床暖房用循環路１６ｂを通流する熱媒を床暖房用熱交換部１６にて熱交換して床暖房をできるようにしている。
【００１７】
ちなみに、第１熱交換部１２が底部用三方弁９ｂと中間部用三方弁８ｂとの間の循環路２に設けられ、第２熱交換部１３および第３熱交換部１４が中間部用三方弁８ｂと上部用三方弁７ｂとの間の循環路２に設けられ、循環ポンプ３が第３熱交換部１４と上部用三方弁７ｂとの間の循環路２に設けられている。そして、風呂追焚き用熱交換部１５および床暖房用熱交換部１６が上部用三方弁７ｂと底部用三方弁９ｂとの間の循環路２に設けられている。
【００１８】
前記エンジンヒートポンプ式冷暖房装置Ｃは、室内機Ｕｉ、室外機Ｕｏから構成され、室内機Ｕｉと室外機Ｕｏとは、冷媒配管ｒで接続されている。
前記室内機Ｕｉには、膨張弁Ｖｅｘ、室内熱交換器Ｎｉ、その室内熱交換器Ｎｉで温調した空気ＳＡを空調対象域へ送出する室内空調用送風機Ｆｉが備えられている。
前記室外機Ｕｏには、ガスエンジンＧＥ、ラジエターＲＧ、ラジエター用送風機ＲＦ、圧縮機Ｃｍｐ、アキュムレータＡｃ、四方弁Ｖｘ、室外熱交換器Ｎｏ、その室外熱交換器Ｎｏに対し外気を通風する室外空調用送風機Ｆｏが備えられている。また、ガスエンジンＧＥの冷却用の冷却水をラジエターＲＧとの間で循環させる冷却水路ｗが設けられ、この冷却水路ｗにラジエター用ポンプＲＰが設けられている。
【００１９】
そして、エンジンヒートポンプ式冷暖房装置Ｃは、ガスエンジンＧＥにより圧縮機Ｃｍｐを作動させて、四方弁Ｖｘの切換え操作により冷房運転と暖房運転とを選択切換え可能に構成されている。また、エンジンヒートポンプ式冷暖房装置Ｃには、冷房運転における排熱が加熱流体としての冷媒により第１熱交換部１２に供給される加熱状態と室外熱交換器Ｎｏに供給される排熱状態とに切換える第１排熱切換機構１７と、ガスエンジン排熱が冷却水により第２熱交換部１３に供給される加熱状態とラジエターＲＧに供給されて排熱される排熱状態とに切換える第２排熱切換機構１８とが設けられている。
【００２０】
具体的に説明すると、第１排熱切換機構１７は、室外熱交換器Ｎｏと第１熱交換部１２とが並列になるように冷媒配管ｒに接続されているバイパス冷媒配管１７ａ、バイパス冷媒配管１７ａと冷媒配管ｒとの接続箇所にそれぞれ設けられている三方弁１７ｂ，１７ｃから構成されている。
そして、冷房運転における排熱が冷媒により第１熱交換部１２に供給される加熱状態においては、冷媒が冷媒配管ｒ、バイパス冷媒配管１７ａ、第１熱交換部１２、バイパス冷媒配管１７ａ、冷媒配管ｒの順に供給され、第１熱交換部１２を凝縮器として機能させる。また、冷房運転における排熱が冷媒により室外熱交換器Ｎｏに供給される排熱状態においては、冷媒が冷媒配管ｒ、室外熱交換器No、冷媒配管ｒの順に供給され、室外熱交換器Ｎｏを凝縮器として機能させる。
【００２１】
第２排熱切換機構１８は、ラジエターＲＧと第２熱交換部１３とが並列になるように冷却水路ｗに接続されているバイパス冷却水路１８ａ、バイパス冷却水路１８ａと冷却水路ｗとの接続箇所にそれぞれ設けられている三方弁１８ｂ，１８ｃから構成されている。
そして、ガスエンジン排熱が冷却水により第２熱交換部１３に供給される加熱状態においては、冷却水が冷却水路ｗ、バイパス冷却水路１８ａ、第２熱交換部１３、バイパス冷却水路１８ａ、ラジエター用ポンプＲＰ、冷却水路ｗの順に供給され、第２熱交換部１３で放熱される。また、ガスエンジン排熱が冷却水によりラジエタＲＧに供給されて排熱される排熱状態においては、冷却水が冷却水路ｗ、ラジエターＲＧ、ラジエター用ポンプＲＰ、冷却水路ｗの順に供給され、ラジエターＲＧで放熱される。
【００２２】
つまり、冷房運転においては、室内熱交換器Ｎｉを蒸発器として機能させて、空調対象域への供給空気を冷却温調し、第１排熱切換機構１７が排熱状態に切り換えられていると、室外熱交換器Ｎｏを凝縮器として機能させて外気に対して放熱し、第１排熱切換機構１７が加熱状態に切り換えられていると、第１熱交換部１２を凝縮器として機能させて循環路２を通流する湯水に対して放熱する。
また、暖房運転においては、室内熱交換器Ｎｉを凝縮器として機能させて、空調対象域への供給空気を加熱温調し、室外熱交換器Ｎｏを蒸発器として機能させて外気から吸熱するようにしている。
【００２３】
このようにして、冷房運転または暖房運転が実行されるときにおいて、冷却水によりガスエンジンＧＥの排熱を回収して、第２排熱切換機構１８が排熱状態に切り換えられていると、ラジエター用送風機ＲＦを駆動させラジエターＲＧにおいて放熱し、第２排熱切換機構１８が加熱状態に切り換えられていると、第２熱交換部１３にて循環路２を通流する湯水に対して放熱するように構成されている。
【００２４】
さらに詳述すると、冷房運転においては、圧縮機Ｃｍｐから吐出される高圧乾き蒸気冷媒を、四方弁Ｖｘを介して室外熱交換器Ｎｏに供給し、第１排熱切換機構１７が排熱状態に切り換えられている場合には、この室外熱交換器Ｎｏにおいて外気との熱交換により凝縮させる。
【００２５】
そして、凝縮器としての室外熱交換器Ｎｏから送出される凝縮工程通過冷媒を、膨張弁Ｖｅｘを介して室内熱交換器Ｎｉに供給し、この室内熱交換器Ｎｉにおいて冷却対象空気との熱交換により蒸発される。
その後、蒸発器としての室内熱交換器Ｎｉから送出される低圧乾き蒸気冷媒を、四方弁ＶｘおよびアキュムレータＡｃを介して圧縮機Ｃｍｐの吸入口に戻す。このようにして、冷却対象域である室内が冷房されることになる。
【００２６】
また、暖房運転については、圧縮機Ｃｍｐから吐出される高圧乾き蒸気冷媒を、四方弁Ｖｘを介して室内熱交換器Ｎｉに供給し、この室内熱交換器Ｎｉにおいて加熱対象空気との熱交換により凝縮させる。
【００２７】
そして、凝縮器としての室内熱交換器Ｎｉから送出される凝縮構成通過冷媒を、膨張弁Ｖｅｘを介して室外熱交換器Ｎｏに供給し、この室外熱交換器Ｎｏにおいて外気との熱交換により蒸発させる。
その後、蒸発器としての室外熱交換器Ｎｏから送出される低圧乾き蒸気冷媒を四方弁ＶｘおよびアキュムレータＡｃを介して圧縮機Ｃｍｐの吸入口に戻す。このようにして、加熱対象域である室内が暖房されることになる。
【００２８】
前記制御装置Ｓは、図２に示すように、燃焼装置Ｎ、循環ポンプ３および各三方弁７ｂ，８ｂ，９ｂ、開閉弁Ｖなどの貯湯タンク１側の動作を制御する給湯用コントローラＴＣ、エンジンヒートポンプ式冷暖房装置Ｃの運転を制御する冷暖房装置用コントローラＲＣから構成され、この給湯用コントローラＴＣと冷暖房装置用コントローラＲＣが通信可能に構成されている。
【００２９】
つまり、異常状態判別手段としての給湯用コントローラＴＣは、給湯用操作装置ＫＳの指令に基づいて、循環ポンプ３、燃焼装置Ｎ、各三方弁７ｂ，８ｂ，９ｂ、開閉弁Ｖの動作を制御するように構成され、冷暖房装置用コントローラＲＣは、冷暖房用操作装置ＲＳの指令に基づいて、ガスエンジンＧＥ、第１排熱切換機構１７、第２排熱切換機構１８の動作を制御するように構成されている。
そして、前記冷暖房装置用コントローラＲＣは、冷暖房用操作装置ＲＳの指令に基づいて、冷房運転または暖房運転を実行するとともに、第１排熱切換機構１７と第２排熱切換機構１８の切換えを行うように構成されている。
【００３０】
前記給湯用コントローラＴＣは、給湯用操作装置ＫＳにより運転が指令されている給湯運転作動状態で、貯湯運転を実行する時間帯などの貯湯運転の実行タイミングであって、貯湯タンク１内に必要最小貯湯量の貯湯がされていないと、すなわち、貯湯温サーミスタ１０による検出温度が設定温度未満であると、貯湯タンク１への貯湯処理を行う。そして、貯湯タンク１への貯湯が行われた後、貯湯タンク１内の貯湯量が必要最小貯湯量以上であるときに、外部放熱部Ｈにおける放熱要求に伴って外部放熱部Ｈにて放熱処理を行う。
【００３１】
具体的に説明すると、給湯用操作装置ＫＳにより運転が指令されている給湯運転作動状態で、貯湯タンク１内に必要最小貯湯量の貯湯がされていないと、すなわち、貯湯温サーミスタ１０による検出温度が設定温度未満であると、貯湯処理の実行が要求されて、図３に示すように、循環ポンプ３を作動させ、貯湯タンク１の底部の水を循環路２に取り出すように底部用三方弁９ｂを切換えて、貯湯タンク１の底部の水を加熱部Ｋにて加熱しながら循環させる。
そして、例えば、循環路２を通流する湯水が十分に加熱される設定時間が経過すると、あるいは、循環路２における湯水の温度が設定温度以上になると、循環路２を通流する湯を貯湯タンク１の上部に戻すように上部用三方弁７ｂを切り換えて、加熱された湯を貯湯タンク１の上部に戻して貯湯を行う。
【００３２】
また、上述の貯湯タンク１への貯湯が行われた後、貯湯タンク１内の貯湯量が必要最小貯湯量以上であるときに、給湯用操作装置ＫＳの指令により風呂追焚きが指令されるか、床暖房装置の運転が開始されるか、または、その両方がされて、風呂追焚き用循環ポンプ１５ａや床暖房用循環ポンプ１６ａが作動され、放熱処理の実行が要求されると、循環ポンプ３を作動させ、貯湯タンク１内の中間部の湯水を循環路２に取り出すように中間用三方弁８ｂを切換え、循環路２の湯水を貯湯タンク１の底部に戻すように底部用三方弁９ｂを切換える。
そして、図４に示すように、貯湯タンク１の中間部の湯水を熱源として風呂追焚き用熱交換部１５と床暖房用熱交換部１６のうちの放熱が要求されている一方またはその両方において放熱し、放熱後の湯水を貯湯タンク１の底部に戻すようにする。
【００３３】
このようにして、貯湯タンク１内に余剰貯湯されているときには、その余剰貯湯されている湯を、貯湯タンク１の中間部から取り出して外部放熱部Ｈにおける熱源として利用しながら、貯湯タンク１の底部に戻すことができるので、余剰貯湯されている湯を有効活用しながら、貯湯タンク１内に余剰貯湯されている余剰貯湯状態を維持することが可能となる。
【００３４】
また、制御装置Ｓは、設定時間経過するごとに、一対の開閉弁Ｖを通流停止状態に切換えて、圧力センサＰの検出情報に基づいて、その検出圧力が設定圧力以上の異常状態であるか否かを判別し、異常状態であると判別すると、給湯運転作動を停止する異常状態判別処理を実行する。なお、設定時間とは、装置が運転されている時間でもよく、あるいは、単純な経過時間でもよい。
具体的に説明すると、異常状態判別手段としての給湯用コントローラＴＣは、設定時間経過するごとに、一対の開閉弁Ｖにより湯水の通流を停止した通流停止状態に切換えて、そのときの圧力センサＰの検出圧力が設定圧力以上の異常状態であるか、または、設定圧力未満の正常状態であるかを判別する。
【００３５】
つまり、循環路２を通流する湯水の圧力よりも冷媒配管ｒの冷媒の圧力の方が高いために、第１熱交換部１２の配管などに穴が開いている異常状態であると、高い圧力の冷媒が循環路２側に流出し、循環路２内における圧力が上昇するので、この循環路２内における圧力上昇を、一対の開閉弁Ｖを通流停止状態に切換えて、圧力センサＰにより検出することができる。
そして、圧力センサＰにより圧力上昇が検出されて異常状態であると判別されると、一対の開閉弁Ｖを通流停止状態にして、循環ポンプ３の作動を停止させ、第１排熱切換機構１７を排熱状態に切換えて、給湯運転作動を停止させる。
なお、圧力センサＰの検出圧力が設定圧力以上である異常状態であると判別されると、給湯運転作動が停止されるが、この給湯運転作動が停止された状態は、異常状態が解消されてリセット操作されるまで継続される。
【００３６】
このようにして、第１熱交換部１２内の配管などに穴が開いている異常状態を、三重管などの特別な構成にすることもなく、圧力センサＰによる圧力上昇を検出することにより容易に検出することができるので、構成を複雑化することなく、異常状態を判別することが可能となる。
また、第１熱交換部１２内が異常状態であると、上述したように、冷媒が循環路２側に流出し、循環路２内の圧力が上昇して、その循環路２が損傷する虞があるが、第１熱交換部１２内が異常状態であると判別されると、すぐに、給湯運転作動を停止するので、冷媒の循環路２側への流出を防止し、循環路２の損傷を防止することが可能となる。
【００３７】
加熱部Ｋの動作について説明すると、エンジンヒートポンプ式冷暖房装置Ｃが冷房運転を実行している状態で、かつ、第１排熱切換機構１７が加熱状態に切換えられると、第１熱交換部１２において、ヒートポンプ式冷暖房における排熱を熱源として循環路２を通流する湯水を加熱することが可能となる。
また、エンジンヒートポンプ式冷暖房装置Ｃが作動されている状態で、かつ、第２排熱切換機構１８が加熱状態に切り換えられると、第２熱交換部１３において、ガスエンジン排熱を熱源として循環路２を通流する湯水を加熱することが可能となる。
そして、第３熱交換部１４においては、燃焼装置Ｎを作動させてバーナＢの燃焼により循環路２を通流する湯水を加熱することができる。
【００３８】
このようにして、第１〜３熱交換部１２，１３，１４のそれぞれの熱交換部において加熱可能であるが、貯湯タンク１への貯湯や外部放熱部Ｈに対する加熱負荷に応じて、第１熱交換部１２、第２熱交換部１３、および、第３熱交換部１４における加熱作動の実行が制御される。
つまり、例えば、運転の立ち上がりなどのように加熱負荷が大きいときには、第１排熱切換機構および第２排熱切換機構を加熱状態に切換え、かつ、バーナＢによる燃焼を行い、第１〜３熱交換部１２，１３，１４の全ての熱交換部において加熱可能にする。
【００３９】
また、通常時には、エンジンヒートポンプ式冷暖房装置Ｃの運転状態よって第１および第２熱交換部１２，１３における加熱が可能となるために、第１および第２熱交換部１２，１３において加熱されるか否かに基づいて、燃焼装置Ｎを作動させてバーナＢの燃焼により第３熱交換部１４において加熱されるか否かが判別される。
つまり、エンジンヒートポンプ式冷暖房装置Ｃの運転状態よって第１および第２熱交換部１２，１３における加熱が行われないときには、あるいは、第１および第２熱交換部１２，１３における加熱では貯湯タンク１への貯湯に対する加熱負荷に不足するときには、燃焼装置Ｎを作動させてバーナＢの燃焼により第３熱交換部１４における加熱を実行して、貯湯タンク１への貯湯や外部放熱部Ｈに対する加熱負荷に対応するように加熱部Ｋの動作を制御するようにしている。
【００４０】
前記制御装置Ｓの制御動作を図５のフローチャートに基づいて説明する。
まず、給湯用操作装置ＫＳにより運転が指令されている給湯運転作動状態で、運転が開始されてから設定時間経過しているか、または、前回異常状態判別処理を実行してから設定時間が経過している異常状態判別処理の実行タイミングであると、異常状態判別処理を実行する。
【００４１】
つまり、一対の開閉弁Ｖを通流停止状態に切換えて、そのときの圧力センサＰの検出情報に基づいて、その検出圧力が設定圧力以上である異常状態であるか否かを判別し、異常状態であると判別すると、一対の開閉弁Ｖを通流停止状態にして、循環ポンプ３の作動を停止させ、第１排熱切換機構１７を排熱状態に切換えて、給湯運転作動を停止させる。
なお、圧力センサＰの検出圧力が設定圧力以上である異常状態であると判別されると、給湯運転作動が停止されるが、この給湯運転作動が停止された状態は、異常状態が解消されてリセット操作されるまで継続される。
【００４２】
そして、貯湯運転を実行する時間帯などの貯湯運転の実行タイミングであって、貯湯タンク１内に必要最小貯湯量の貯湯がされていないと、すなわち、貯湯温サーミスタ１０の検出温度ＴＫが設定温度未満であると、貯湯運転を開始して貯湯処理を実行する。
【００４３】
つまり、循環ポンプ３を作動させ、底部用三方弁９ｂを貯湯タンク１の水を循環路２に取り出すように切換えて、貯湯タンク１の底部の水を加熱部Ｋにて加熱しながら循環させ、例えば、循環路２を通流する湯水が十分に加熱される設定時間が経過すると、あるいは、循環路２における湯水の温度が設定温度以上になると、循環路２を通流する湯を貯湯タンク１に戻すように上部用三方弁７ｂを切り換えて、加熱された湯を貯湯タンク１の上部に戻して貯湯処理を行う。
【００４４】
このようにして、貯湯処理を実行して、その貯湯量が必要最小貯湯量よりも設定量だけ多い余剰貯湯量になると、すなわち、余剰湯温サーミスタ１１による検出温度ＴＹが設定温度以上になると、貯湯処理の終了が要求されて、停止処理を実行して貯湯運転を終了する。
つまり、循環ポンプ３が作動中であればその作動を停止させ、第１〜３熱交換部１２，１３，１４にて循環路２の湯水が加熱されないように、第１排熱切換機構１７および第２排熱切換機構１８が加熱状態に切換えられていると排熱状態に切換えるとともに、バーナＢが燃焼中であればバーナＢでの燃焼を停止させる。
【００４５】
また、貯湯運転を実行する時間帯などの貯湯運転の実行タイミングであって、貯湯タンク１内に必要最小貯湯量の貯湯がされているときに、すなわち、貯湯温サーミスタ１０の検出温度ＴＫが設定温度以上のときに、貯湯タンク１への貯湯を行う貯湯処理を実行している貯湯運転中であると、その貯湯処理が継続して実行される。
【００４６】
そして、貯湯タンク１内に余剰貯湯量の貯湯が行われて、貯湯運転が終了された後に、給湯用操作装置ＫＳの指令により風呂追焚きが指令されるか、床暖房装置の運転が開始されるか、または、その両方がされて、放熱処理の実行が要求されると、放熱運転を開始して放熱処理を実行する。
つまり、循環ポンプ３を作動させ、貯湯タンク１内の湯水を循環路２に取り出すように中間用三方弁８ｂを切換え、循環路２の湯水を貯湯タンク１内に戻すように底部用三方弁９ｂを切換えて、貯湯タンク１の中間部の湯水を熱源として風呂追焚き用熱交換部１５と床暖房用熱交換部１６のうちの放熱が要求されている一方またはその両方において放熱する。
【００４７】
そして、上述のように貯湯運転が終了しているときに、給湯用操作装置ＫＳの指令により風呂追焚きが指令されず、かつ、床暖房装置の運転が停止された状態で、放熱処理の実行が要求されていないと、貯湯温サーミスタ１０の検出温度ＴＫが設定温度未満となるまで、あるいは、給湯用操作装置ＫＳの指令により風呂追焚きが指令されたり、床暖房装置の運転が開始されたりして、放熱処理の実行が要求されるまで、貯湯処理あるいは放熱処理の実行を待機させる待機処理を実行する。
つまり、循環ポンプ３が作動していればその作動を停止させ、第１排熱切換機構１７および第２排熱切換機構１８が加熱状態に切換えられていると排熱状態に切換えるとともに、バーナＢが燃焼中であればバーナＢでの燃焼を停止させる。
【００４８】
このようにして、貯湯運転を実行する時間帯などの貯湯運転の実行タイミングにおいては、貯湯運転や放熱運転が実行されるが、貯湯運転の実行タイミングでなければ、上述の停止処理が実行される。
つまり、循環ポンプ３が作動中であればその作動を停止させ、第１〜３熱交換部１２，１３，１４にて循環路２の湯水が加熱されないように、第１排熱切換機構１７および第２排熱切換機構１８が加熱状態に切換えられていると排熱状態に切換えるとともに、バーナＢが燃焼中であればバーナＢでの燃焼を停止させる。
【００４９】
〔別実施形態〕
（１）上記実施形態では、設定時間経過するごとに、自動的に異常状態判別処理を実行するようにしているが、異常状態判別処理の実行を指令するスイッチなどを設けて、そのスイッチによる使用者の手動操作に伴って異常状態判別処理を実行するようにしてもよい。
【００５０】
（２）上記実施形態では、圧力センサＰの検出圧力が設定圧力以上である異常状態であると判別されると、一対の開閉弁Ｖを通流停止状態にして、循環ポンプ３の作動を停止させ、第１排熱切換機構１７を排熱状態に切換えて、給湯運転作動を停止するようにしているが、異常状態の判別に伴う停止処理については、上述の給湯運転作動の停止に限られるものではなく、例えば、装置の全ての運転を停止させるようにしてもよく、あるいは、一対の開閉弁Ｖを通流停止状態に切換えて、第１排熱切換機構１７を排熱状態に切換えるのみでもよい。
また、停止処理を実行するとともに、報知ブザーなどによって異常状態であると判別されたことを使用者に報知するようにしてもよく、または、停止処理を実行せずに、使用者に報知のみを行うようにしてもよい。
【００５１】
（３）上記実施形態では、第１熱交換部１２で異常状態であるか否かを判別するようにしているが、第１熱交換部１２だけでなく、第２熱交換部１３においても異常状態であるか否かを判別するようにしてもよい。また、第１熱交換部１２に代えて、第２熱交換部１３のみで異常状態を判別するようにしてもよい。
つまり、異常状態であるか否かを判別する熱交換器については、熱交換器に通流する湯水よりも高い圧力の加熱用流体を熱交換器に供給する熱交換器であればよい。
【００５２】
（４）上記実施形態では、貯湯タンク１への貯湯を行うとともに、外部放熱部Ｈにおける放熱をも行えるようにしているが、貯湯タンク１への貯湯のみを行うものでもよい。
つまり、上記実施形態において、貯湯タンク１の中間部に設けられている中間部接続路８ａと中間部用三方弁８ｂとを設けずに、循環路２と貯湯タンク１とが、貯湯タンク１の上部と底部の２箇所で連通接続するようにしてもよい。
【００５３】
（５）上記実施形態では、本発明にかかる給湯装置をエンジンヒートポンプ式冷暖房給湯システムに適応した例を示しているが、瞬間湯沸器などの一般的な給湯装置や家庭用コージェネレーションシステムにおけるエンジン排熱および発電機排熱を利用するシステムに適応させることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】エンジンヒートポンプ式冷暖房給湯システムの概略構成図
【図２】制御装置の制御ブロック図
【図３】エンジンヒートポンプ式冷暖房給湯システムの概略構成図
【図４】エンジンヒートポンプ式冷暖房給湯システムの概略構成図
【図５】制御装置の制御動作を示すフローチャート
【図６】従来の給湯装置の要部を示す図
【符号の説明】
１ 貯湯タンク
２ 湯水通流路
１２ 熱交換器
Ｃ 熱源供給手段としてのヒートポンプ装置
Ｐ 圧力検出手段
Ｓ 制御手段
ＴＣ 異常状態判別手段
Ｖ 一対の通流停止手段

Claims (4)

1. 通流する湯水を加熱する熱交換器を備えた湯水通流路と、前記熱交換器に通流する湯水よりも高い圧力の加熱用流体を前記熱交換器に供給する熱源供給手段とが設けられている給湯装置であって、
   前記湯水通流路における前記熱交換器よりも下流側および上流側のそれぞれに湯水の通流を停止する一対の通流停止手段が設けられ、
   前記湯水通流路における前記一対の通流停止手段の間に位置する前記湯水通流路内の圧力を検出する圧力検出手段が設けられ、
   前記一対の通流停止手段により湯水の通流を停止した通流停止状態における前記圧力検出手段の検出情報に基づいて、その検出圧力が設定圧力以上の異常状態であるか否かを判別する異常状態判別手段が設けられている給湯装置。
2. 前記異常状態判別手段が、設定時間経過するごとに、前記一対の通流停止手段を通流停止状態に切換えて、前記圧力検出手段の検出情報に基づいて、異常状態であるか否かを判別するように構成されている請求項１に記載の給湯装置。
3. 給湯運転を管理する制御手段が、前記異常状態判別手段が異常状態を判別するに伴って、給湯運転作動を停止させるように構成されている請求項１または２に記載の給湯装置。
4. 前記湯水通流路が、給湯路が上部に接続された貯湯タンク内に湯水を温度成層を形成して貯湯すべく、前記貯湯タンクの底部から湯水を取り出して前記貯湯タンクの上部に湯水を供給するように前記貯湯タンクに接続され、
   前記熱源供給手段が、前記加熱流体としての冷媒を凝縮器として機能する前記熱交換器に供給するヒートポンプ装置である請求項１〜３のいずれか１項に記載の給湯装置。

Images